PCIe物理层的基本概念
前面的文章简单的介绍了一些关于pcie总线事务层（transaction layer）和数据链路层（data link layer）的一些基本概念。这篇文章来继续聊一聊pcie总线的最底层——物理层（physical layer）。在pcie spec中，物理层是被分为两个部分单独介绍的，分别是物理层逻辑子层和物理层电气子层，其中后者一般都是采用serdes来实现的。本篇文章只是简单地介绍一些pcie物理层的基本概念，关于物理层详细、深入地介绍，请关注我后续的连载博文。
由于物理层处于pcie体系结构中的最底层，所以无论是tlp还是dllp都必须通过物理层完成收发操作。来自数据链路层的tlp和dllp都会被临时放入物理层的buffer中，并被加上起始字符（start & end characters），这些起始字符有的时候也被称为帧字符（frame characters）。具体如下图所示：
注：这里所说的tlp和dllp指的是包的原始发送者发的包，即tlp表示这个包的原始发送者为事务层，而dllp则为数据链路层。但是tlp仍然会被数据链路层转发，并添加sequence和lcrc。
物理层完成的一个重要的功能就是8b/10b编码和解码（gen1 & gen2），gen3及之后的pcie则采用了128b/130b的编码和解码机制。关于8b/10b，这里不再详细地介绍了.
物理层的另一个重要的功能时进行链路（link）的初始化和训练（initialization & training），且是完全自动的操作，并不需要人为的干预。完成链路的初始化和训练之后，便可以确定当前pcie设备的一些基本属性：
· 链路的宽度（link width，x1还是x2，x4……）
· 链路的速率（link data rate）
· lane reversal - lanes connected in reverse order
· polarity inversion – lane polarity connected backward
· bit lock per lane – recovering the transmitter clock
· symbol lock per lane – finding a recognizable position in the bit-stream
· lane-to-lane de-skew within a multi-lane link
物理层的电气子层主要实现了差分收发对，如下图所示：
由于其速度很高，因此采用的是交流耦合的方式（ac-coupled），说白了就是在信号线上加了电容ctx，此时低频信号和直流信号都会被抑制。
需要注意的是，pcie物理层处理可以转发ltp和dllp之外，还可以直接发送命令集（ordered sets）。之所以称其为命令集，是因为它并不是真正意义上的包（packet），因为物理层不会为其添加起始字符（start & end characters）。并且命令集始于发送端的物理层，结束语接收端的物理层。虽然命令集没有起始字符，但是对于gen1&gen2版本的pcie物理层来说，会为其添加一个叫做com的字符作为开始字符，随后跟着三个或者更多的信息字符。
注：pcie gen3及之后的版本处理方式有所不同，但是gen3是向前兼容gen1 & gen2的。由于本文主要还是基于gen2来介绍的，所以关于gen3的更多信息，大家可以自行参考pcie gen3 的spec。
命令集（orderedsets）的收发示意图，如下图所示：
命令集（orderedsets）的结构图如下图所示：
命令集主要用于链路的训练操作（link training process）。此外，命令集还用于链路进入或者退出低功耗模式的操作。
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注：这里所说的tlp和dllp指的是包的原始发送者发的包，即tlp表示这个包的原始发送者为事务层，而dllp则为数据链路层。但是tlp仍然会被数据链路层转发，并添加sequence和lcrc。
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注：pcie gen3及之后的版本处理方式有所不同，但是gen3是向前兼容gen1 & gen2的。由于本文主要还是基于gen2来介绍的，所以关于gen3的更多信息，大家可以自行参考pcie gen3 的spec。
命令集（orderedsets）的收发示意图，如下图所示：
命令集（orderedsets）的结构图如下图所示：
命令集主要用于链路的训练操作（link training process）。此外，命令集还用于链路进入或者退出低功耗模式的操作。
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